地球的自轉速度為什麼變化？
太陽東升西落，人類日出而作，日入而息，對晝夜和時間的概念大概就是這樣建立的。經過漫長歲月的探索，人們終於懂得所謂的「一日」，實際上就是地球自轉一周的反映。長期以來，人們總以為地球自轉是一種完善和諧的勻速運動。一直到17世紀末，著名天文學家哈雷發現月球公轉的加速運動後，當時許多很優秀的科學家，如歐拉、拉普拉斯等，還是沒有認為這其實是地球自轉速度變化所造成的。
最早解開月球加速運動之謎的是德國哲學家康德。
他早在拉普拉斯之前，就認為月球加速實質是地球自轉長期減慢的一種反映，而地球自轉的長期減慢則是由於地球上的潮汐摩擦引起的。可惜因為康德缺少定量計算，又因為沒有太陽和行星的「加速運動」作證，連拉普拉斯在當時也不接受這種正確的論斷。
對珊瑚化石的研究為地球自轉的減慢提供了有力的佐證。由於有一些珊瑚分泌石灰骨骼的快慢，與太陽光的強弱和季節的變化有關，白天比晚上分泌多，這樣珊瑚蟲就在自己體壁上留下了一道道粗細不同的環紋。
從一個最粗（或最細）的環紋到相鄰的另一個最粗（或最細）的環紋，就相當於樹木的年輪。而在年輪之間，還能見到更多很細的「日輪」。1963年，美國古生物學家韋爾斯研究了這些珊瑚化石。他報導說，平均說來，在4億年前泥盆紀時代的珊瑚化石上，每一「年輪」中有400條「日輪」，說明當時一年有400天左右。而在3.2億年前石炭紀時代的珊瑚化石上，則有380條「日輪」，說明當時一年有380天左右。目前珊瑚相鄰「年輪」之間則僅有365條環紋，正好和現在一年的天數相等。如果地球繞太陽運動的軌道不變，它公轉一周的時間就不大可能有變化，這樣泥盆紀時的一天就只有21小時54分，石炭紀時的一天也只有23小時多一點。有人據此推測地球的自轉速度越來越慢，從最原始存在狀態的每天4個小時到現代的24個小時。本世紀初，隨著觀測技術的提高，人們又發現了太陽的加速現象。此後，地球自轉速度長期減慢的事實及其原因才被重新提出來。然而這團迷霧已困惑了人們近200年。
近來，人們對地球自轉長期減慢的原因又提了新見解，認為潮汐摩擦主要發生在淺海區。另外，地球半徑的脹縮，地核的增生，地核與地幔之間角動量的交換以及海平面和冰川的變化等，都可能引起地球自轉的長期變化。但這些課題，目前還處在進一步的探索過程中。
20世紀50年代起，人們製造出了運行非常穩定的石英鐘和原子鐘，於是對地球自轉速度的測定更為精細了。一方面這對於空間發射、空間導航、地面跟蹤等空間科學意義重大；另一方面精細測定使人們對地球自轉速度變化有了更深入的認識。這些變化不少是具周期性的。人們首先了解的是上半年慢0.03秒，而下半年快0.03秒的周年變化。
對此，一般的解釋主要是季風和洋流周期性地搬遷地表質量引起，即上半年有搬往低緯的質量，而下半年則相反，由於角動量守恆，制約了地球自轉的速度變化。此外，還有振幅約有9毫秒的半年周期變化，以及振幅僅約1毫秒的一月甚至半月的周期變化。關於這些變化的成因，人們認為是太陽潮以及太陰潮的緣故。
在發現轉速周期變化的同時，科學家還發現地球自轉有時快有時慢的不規則變化。這些變化有的表現平緩，可能也與地核地幔之間的角動量交換有關。但有的卻是急驟的突變。如在美國華盛頓和里奇蒙兩個地方，曾測得地球轉速在1957年、1961年和1965年等都有明顯突變。這到底又是什麼緣故？它的物理機制至今還令人費解。
有人推測「海—氣」的交互作用可能會引起幾周到幾月尺度內的轉速突變。然而這種觀測資料卻很少。地震與地球轉速變化的關係人們比較關心。在我國，據一些資料表明，季節性的轉速變化和某些構造地震似乎有關聯，這對預測地震很有意義。但在1963年的千島群島大地震、1964年的阿拉斯加大地震前後，都沒有地球轉速明顯變化的表現。看來，在地球自轉速度變化的成因上，困惑人們的問題還是不少。